Detonación es el acto y la consecuencia de detonar: comenzar un estallido. La noción está vinculada a fenómenos como la combustión y la explosión.
La combustión es una reacción química que se produce entre un comburente (el oxígeno) y un combustible (el alcohol, la madera u otro). El comburente hace que el combustible se oxide rápidamente y libere energía, que por lo general se manifiesta como una llama.
Cuando la combustión se desarrolla a una velocidad subsónica y sin explosión, se habla de deflagración. En cambio, si la combustión alcanza una velocidad supersónica, estamos ante un caso de detonación.
Una detonación genera una onda expansiva, seguida por una onda o zona de reacción. Por lo general, la detonación comienza con una deflagración que luego, por las condiciones que se registran en el entorno, se convierte en una detonación, provocando una onda de choque que se desplaza a una velocidad mayor que la alcanzada por el sonido.
Las detonaciones transforman la energía contenida en un material dado, que se intercambia con el entorno a gran velocidad. El poder detonante (la velocidad de detonación) de un material puede expresarse en metros por segundo. Si la liberación de energía provocada por la combustión incluye desprendimiento de gases y calor, generando un estruendo y un aumento súbito de la presión, se produce una explosión.
Para que se produzca una detonación, en definitiva, se inyecta energía a un material que no esté en condiciones de acumularla o de disiparla. Este material, por lo tanto, experimenta una reacción crítica. El concepto de reacción crítica, por su parte, se define como una reacción nuclear en cadena caracterizada por presentar una cantidad media de reacciones generadas directamente por cada reacción individual igual a la unidad, y por ser automantenida.
Otra acepción del término detonación nos lleva a uno de los fenómenos que tienen lugar dentro de un motor, y que también se conoce con el nombre de picado: se trata de la combustión violenta y rápida que se da cuando se mezcla el aire y el combustible en la cámara, una vez que se enciende el motor por medio de arco eléctrico o chispa en la cantidad presente de bujías.
Cuando en un motor tiene lugar una detonación, es posible percibir un ruido similar al de un cascabel o un golpeteo metálico, que algunas personas denominan pistoneo. La razón de que se produzca tal ruido es que la presión de los gases dentro de las cámaras de combustión aumenta en exceso y esto provoca que los pistones reciban la acción de grandes fuerzas, algo que a veces repercute en su rotura.
Si la combustión se da de forma normal, la mezcla de aire y combustible comienza a encenderse a partir de los electrodos de la bujía y continúa por los gases no quemados. Es común que la llama actúe en un solo frente y se propage por medio de la cámara hasta que llegue a la cabeza del pistón. Los gases frescos aumentan de temperatura hasta alcanzar la combustión, tanto por la acción de la llama como por la compresión que ocurre a causa de que los gases quemados se expandan.
Durante una detonación, por otro lado, hay un mínimo de dos frentes de llama que colisionan entre sí y dan origen a una onda expansiva considerable, la cual azota los pistones. La razón de esto es el abrupto aumento de la temperatura de los gases no quemados antes de que los alcance la llama que viene de la bujía. En ambos casos, el proceso de combustión es extremadamente rápido, tanto que se mide en milésimas de segundo.
